Семилукский муниципальный район расположен на северо-западе Воронежской области. Общая площадь района 1582кв.км (3,0% территории Воронежской области). Протяженность территории района с севера на юг - 61 км и с запада на восток - 57 км.

На юго-востоке район граничит с г. Воронеж, востоке - с Рамонским районом, на западе - с Курской областью, на севере - с Липецкой областью, на юге - с Нижнедевицким и Хохольским районами.

Численность населения на 01.01.2012 года - 67 тыс. человек, в городской местности - 37,5 тысяч человек (56% населения района), сельское население составляет 29,5 тысяч человек (44% населения района). Наиболее крупные поселения: город Семилуки - 26 тысяч человек, поселки городского типа Латная - 7,5 тысяч человек и Стрелица - 4 тысячи человек.

Административный центр района - город Семилуки с численностью постоянного населения  26 тыс. человек. Расстояние до областного центра - 11 км. В районе 76 сельских населённых пунктов, два посёлка городского типа (Латное, Стрелица) и город Семилуки. На их основе сформировано 15 муниципальных образований поселенческого типа, в том числе 3 - городские поселения. Границы муниципальных образований утверждены.

Район относится к числу аграрно-индустриальных.

Специализация промышленности - добыча и переработка огнеупорных глин, добыча песков; сельского хозяйства - выращивание зерновых и технических культур.

Район занимает выгодное транспортно-географическое положение. По южной части территории района проходит в широтном направлении железнодорожная ветка Воронеж-Курск и параллельно ей автомагистраль федерального значения Воронеж-Курск, северную часть района пересекают автодороги муниципального значения.

Район расположен на восточных отрогах Среднерусской возвышенности и характеризуется пересечённым рельефом. По территории района протекают 8 рек, из которых Дон - самая крупная река, её протяжённость в пределах района около 20 км.

Территория Семилукского района обладает минерально-сырьевыми ресурсами, в первую очередь уникальными месторождениями строительных материалов (стекольных песков, огнеупорных и керамических глин и др.), что и предопределило размещение в районе предприятий по производству строительных материалов и огнеупоров, представляющих одну из специализаций Воронежской области на российском рынке.

В районе существуют перспективные площади на обнаружение проявлений и месторождений тугоплавких глин, стекольных, кварцевых, силикатных и строительных песков, цементного сырья, мела, песчано-гравийных материалов.

Почвенно-климатические условия благоприятны для сельского хозяйства. Главным природным богатством Семилукского района являются плодородные черноземовидные почвы, представленные типичными, оподзоленными и слабовыщелоченными черноземами. Земли сельскохозяйственного назначения составляют около 82%, земли населенных пунктов 11%, земли промышленности, энергетики, транспорта, связи и иного назначения 1%, земли лесного фонда 5%.

Семилукский район относится к малолесным районам. Общая площадь лесного фонда - 7534 га, что составляет 5,1% от общей площади района. Транспортные коммуникации удобны для развития хозяйственных связей. Длина автомобильных дорог общего пользования составляет 368,2 км.